Εισαγωγή στον άρχοντα των ζωντανών απολιθωμάτων

Αν ρίξετε μια ματιά σε ένα πέταλο καβούρι, ουσιαστικά κοιτάτε πίσω στο χρόνο εκατομμύρια χρόνια. Ζώα όπως τα πεταλοειδή καβούρια, οι κοελακάνθοι και ο πλατύποδας με την πάπια

Ο Κάρολος Δαρβίνος αποκαλούσε «ζωντανά απολιθώματα»

δεδομένου ότι τα ζωντανά

δείγματα

παρουσιάζουν πολύ λίγες φυσικές διαφορές από τους προγόνους τους στο αρχείο απολιθωμάτων που χρονολογείται πριν από εκατομμύρια χρόνια.

[Related:


A new evolutionary theory could explain the mystery of shrinking animals


.]

Τώρα, μια αρχαία ομάδα ψαριών με πτερύγια ακτίνων που ονομάζεται gars μπορεί να είναι τα τελικά ζωντανά απολιθώματα, που εξελίσσονται πιο αργά από οποιοδήποτε άλλο από αυτά τα σπονδυλωτά. ΕΝΑ

μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 4 Μαρτίου στο περιοδικό

Εξέλιξη




διαπίστωσαν ότι έχουν τον πιο αργό ρυθμό μοριακής

εξέλιξη

ς μεταξύ όλων των σπονδυλωτών με γνάθο και το γονιδίωμά τους αλλάζει πολύ πιο αργά από άλλα ζώα.

Τι είναι γαρ;

Υπάρχουν επτά γνωστά είδη

γαρ

. Βρίσκονται στη Βόρεια Αμερική και μπορούν να ζήσουν σε φρέσκο, υφάλμυρο και αλμυρό νερό και συνήθως ζουν μέσα

αργά κινούμενα σώματα νερού όπως εκβολές ποταμών

. Έχουν σώμα σε σχήμα βελάκια και μακρύ ράμφος που λειτουργεί σαν ζευγάρι λαβίδα. Ξάπλωσαν κι αυτοί

πράσινα αυγά που είναι εξαιρετικά τοξικά

σε όποιον αρπακτικό θέλει να τα φάει.

Και τα επτά ζωντανά είδη των ειδών gar είναι σχεδόν πανομοιότυπα με τα παλαιότερα γνωστά απολιθώματα gars. Αυτά τα δείγματα

χρονολογούνται πριν από περίπου 150 εκατομμύρια χρόνια

στην Ιουρασική περίοδο. Ήδη πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια (μέση Κρητιδική περίοδος) μια από τις δύο ζωντανές κύριες γενεαλογίες των gars άρχισε να εμφανίζεται στο αρχείο απολιθωμάτων.

Εξετάζοντας τον υβριδισμό

Σε αυτό

νέα μελέτη

, η ομάδα ανέλυσε ένα σύνολο δεδομένων που περιείχε 1.105 εξόνια –την κωδικοποιητική περιοχή του DNA– από ένα δείγμα 471 ειδών σπονδυλωτών με σιαγόνες. Διαπίστωσαν ότι το DNA του gars εξελίσσεται σταθερά έως και τρεις φορές πιο αργά από οποιαδήποτε άλλη μεγάλη ομάδα σπονδυλωτών. Ο οξύρρυγχος και το κουπιά παρουσίασαν επίσης αργούς ρυθμούς αλλαγής, αλλά ο ρυθμός των αλλαγών τους δεν ήταν τόσο χαλαρός όσο ο γαρ.

Οι ερευνητές στη συνέχεια εξέτασαν μια διαδικασία που ονομάζεται

παραγωγή μικτών γενών

, όπου δύο διαφορετικά είδη παράγουν βιώσιμους απογόνους που έχουν την ικανότητα να αναπαράγονται όταν φτάσουν στην ωριμότητα. Για παράδειγμα, α

το άλογο και ο γάιδαρος είναι δύο διαφορετικά είδη

, αλλά μπορούν να ζευγαρώσουν και να παράγουν μουλάρια. Ωστόσο, τα μουλάρια συνήθως γεννιούνται στείρα και δεν μπορούν να αναπαραχθούν. Μερικά είδη gar μπορούν να ζευγαρώσουν και οι απόγονοί τους θα παραμείνουν γόνιμοι όταν φτάσουν σε σεξουαλική ωριμότητα.

Η ομάδα κοίταξε το

αλιγάτορας γαρ

και

μακρύνως γαρ

, δύο διαφορετικά είδη gar που βρέθηκαν στα συστήματα Brazos και Trinity River στο Τέξας. Και τα δύο είδη είχαν κοινό πρόγονο για τελευταία φορά πριν από τουλάχιστον 100 εκατομμύρια χρόνια, ωστόσο εξακολουθούν να παράγουν βιώσιμα και γόνιμα μωρά, αλλά όχι νέα είδη. Αυτή η επιτυχημένη αναπαραγωγή από δύο διαφορετικά είδη gar πιθανότατα συνδέεται με το πόσο αργά αλλάζει το DNA τους και με τον αριθμό των ειδών τους να διατηρηθεί μόνο σε επτά.

“Όσο πιο αργά μεταλλάσσεται το γονιδίωμα ενός είδους, τόσο πιο πιθανό είναι να μπορεί να διασταυρωθεί με ένα ξεχωριστό είδος από το οποίο έχει απομονωθεί γενετικά για μεγάλο χρονικό διάστημα”, ο συν-συγγραφέας της μελέτης και φοιτητής διδάκτορα στο Πανεπιστήμιο του Γέιλ, Chase. D. Brownstein

είπε σε δήλωση

.

Σύμφωνα με τη μελέτη, τα gars έχουν τον παλαιότερο εντοπισμένο γονικό διαχωρισμό μεταξύ όλων των ζώων, φυτών και μυκήτων που μπορούν να παράγουν απογόνους που μπορούν να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν. Οι προηγούμενοι κάτοχοι ρεκόρ ήταν

δύο είδη φτέρης

και ο κοινός πρόγονος του γαρ είναι περίπου 60 εκατομμύρια χρόνια παλαιότερος από τον κοινό πρόγονο και των δύο φτέρων.

Όχι εξελικτικό ατύχημα

Η ομάδα πιστεύει ότι τα gars έχουν μια ασυνήθιστα ισχυρή συσκευή επιδιόρθωσης DNA. Αυτό επιτρέπει στα ψάρια να διορθωθούν

σωματικός

και μεταλλάξεις βλαστικής σειράς. Αυτές οι μεταλλάξεις είναι αλλαγές στο DNA που συμβαίνουν τόσο πριν όσο και μετά τη σύλληψη. Το Gars μπορεί να είναι σε θέση να αλλάξει αυτές τις μεταλλάξεις πιο αποτελεσματικά από πολλά άλλα σπονδυλωτά και η κατανόηση αυτής της διαδικασίας θα μπορούσε να έχει μελλοντικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία.

[Related:


We probably have big brains because we got lucky


.]

“Πλέον

Οι καρκίνοι είναι σωματικές μεταλλάξεις

που αντιπροσωπεύουν αποτυχίες των μηχανισμών επιδιόρθωσης του DNA ενός ατόμου», ο συν-συγγραφέας της μελέτης και εξελικτικός βιολόγος του Πανεπιστημίου Yale

Thomas

J. Near

είπε σε δήλωση

. «Εάν περαιτέρω μελέτη αποδείξει ότι οι μηχανισμοί επιδιόρθωσης του DNA του Gar είναι εξαιρετικά αποτελεσματικοί και ανακαλύψει τι τους κάνει έτσι, θα μπορούσαμε να αρχίσουμε να σκεφτόμαστε πιθανές εφαρμογές στην ανθρώπινη υγεία».

Σύμφωνα με την ομάδα, η μελέτη δείχνει ότι τα ζωντανά απολιθώματα της Γης δεν είναι απλώς φρικτά εξελικτικά ατυχήματα. Είναι ζωντανές, αναπνέουσες

απε

ικονίσεις του πώς λειτουργεί η εξέλιξη στη φύση.

«Δείχνει ότι η ανάλυση προτύπων στην εξελικτική ιστορία των ζωντανών απολιθωμάτων μπορεί να έχει επιπτώσεις στη δική μας ιστορία», είπε ο Brownstein. «Όχι μόνο μας βοηθά να κατανοήσουμε καλύτερα τη βιοποικιλότητα του πλανήτη, αλλά ενδεχομένως θα μπορούσε κάποια μέρα να εφαρμοστεί στην ιατρική έρευνα και να βελτιώσει την ανθρώπινη υγεία».

The post Γνωρίστε τον νέο βασιλιά των «ζωντανών απολιθωμάτων» εμφανίστηκε πρώτα στο Popular Science.

Τα άρθρα ενδέχεται να περιέχουν συνδέσμους συνεργατών που μας επιτρέπουν να μοιραζόμαστε τα έσοδα από τυχόν αγορές που πραγματοποιούνται.

VIA:

popsci.com